ペロブスカイト量子ドット発光ダイオードは非常に有望な新しいディスプレイ技術です。全無機CsPbX₃ （X=Cl、Br、I）ペロブスカイト量子ドットは優れた光電特性を有しますが、CsPbX₃量子ドットを合成する際には通常、オレイン酸（OA）やオレイルアミン（OAm）などのリガンドが必要であり、これらのリガンドと量子ドットとの動的な結合様式により、リガンドが量子ドット表面から容易に脱落してしまい、量子ドットの不安定性を引き起こします。さらに、オレイン酸とオレイルアミンの絶縁特性は発光ダイオード内のキャリア輸送を妨げ、デバイス性能の悪化を招きます。そこで本稿では、CsPbBr₃量子ドットを研究対象とし、短鎖リガンドである2-ヘキシルデカン酸（DA）で長鎖OAリガンドを部分的に置換し、異なるDA/OAモル比がCsPbBr₃量子ドットの光学特性に及ぼす影響を体系的に検討しました。結果として、DA修飾されたCsPbBr₃量子ドットは最大で88.64％の光励起量子収率を示しました。続いて、最適化されたCsPbBr₃量子ドットを全溶液調製の発光ダイオードに応用し、デバイスの最高輝度および最大外部量子効率はそれぞれ9 cd·m^-2および0.04％から155 cd·m^-2および0.14％に向上しました。さらに、ペロブスカイト発光層と正孔輸送層のエネルギーマッチングを最適化することで、デバイスの輝度および外部量子効率はそれぞれ436 cd·m^-2および0.20％にまでさらに向上しました。

CsPbBr₃量子ドット;新型ディスプレイ技術;発光ダイオード;リガンド置換;全溶液調製